KR890002807B1

KR890002807B1 - Ceramic formation of condenser

Info

Publication number: KR890002807B1
Application number: KR1019860005848A
Authority: KR
Inventors: 시석곤
Original assignee: 주식회사 금성사; 구자학
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1989-07-31
Also published as: KR880002210A

Abstract

The dielectric ceramic compsn. is obtd. by (i) adding Nb2O5 2.8-3.6 mole.% and MgO 1.0-1.2 mole.% (Nb2O5:MgO=1:1.23-1:3) to BaTiO3 95-96 mole.%; and (ii) adding oxides of Fe and Mn (1:1 ratio) or rare oxides 0.1-0.5 wt.% to the mixt.. Prepg. compsn. shows dielectric const. up to 2000 and almost 70 change in -50 to 120 deg.C.

Description

Dielectric Ceramic Composition of Through Capacitor

제1도는 관통형 콘덴서의 구조단면도이다.1 is a structural sectional view of a through-type capacitor.

제2도는 본 발명에 따른 유전체 세라믹의 온도변환특성도.2 is a temperature conversion characteristic diagram of a dielectric ceramic according to the present invention.

제3도는 종래와 본 발명 유전체 세라믹 조성물의 손실비교도로서, A는 종래, 제B는 본 발명에 대한 것이다.FIG. 3 is a loss comparison diagram between the conventional and the dielectric ceramic composition of the present invention, in which A is conventional and B is related to the present invention.

본 발명은 마그네크트론의 불요복사 필터소사로 사용되는 관통형 콘덴서의 유전체 세라믹 조성물에 관한 것으로, 특히 고주파에 대한 손실을 적게하기 위하여 유전율을 크게함과 아울러 온도변화에 따른 유전율의 변화가 적게한 관통형 곤덴서의 유전체 세라믹 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a dielectric ceramic composition of a through-type capacitor used as an unnecessary radiation filter source of magnetron, and in particular, in order to reduce the loss of high frequency, the dielectric constant is increased and the dielectric constant changes with the temperature change. A dielectric ceramic composition of a through-type condenser.

일반적으로 관통형 콘덴서의 구조는 제1도에 도시된 바와 같이 구성된 것으로, 즉 접지금구(1)에 세라믹 소결체(2)을 얹고, 전극접속체(3)로 관통도체단자(4)와 독립전극(5a)을 긴밀하게 접속시키며, 그 주변에 외장 케이스(6)를 설치하고, 이들 사이의 빈공간을 에폭시수지(7)로 충진함으로 전체를 고정시키고 있으며, 이때 세라믹소결체(2)의 하단에 형성된 공통전극(5b)은 접지금구(1)에 긴밀하게 접속되어지므로써 독립전극(5a)과 공통전극(5b)간에 일정량의 정전용량을 갖게된 것이다.In general, the structure of the through-type capacitor is configured as shown in FIG. 1, that is, the ceramic sintered body 2 is placed on the grounding tool 1, and the through-conductor terminal 4 and the independent electrode are connected to the electrode connecting body 3. (5a) is closely connected, and the outer case 6 is installed in the periphery thereof, and the entire space is fixed by filling the empty space therebetween with an epoxy resin 7, wherein at the bottom of the ceramic sintered body 2 The formed common electrode 5b is closely connected to the grounding tool 1, so that the common electrode 5b has a certain amount of capacitance between the independent electrode 5a and the common electrode 5b.

이와 같이 구성된 관통형 콘덴서의 세라믹소결체(2)는 소형이면서도 큰 정전용량을 갖고, 또한 고주파에 대한 손실이 적도록 고유전율을 가져야 한다. 이를 위하여 종래 세라믹 소결체의 조성물로서는 티탄산바튬(BaTio₃)에 비스무스(Bi) 화합물, 예를들면 티탄산비스무스, 지르코늄비스무스등을 첨가하여 조성함으로써 유전율을 2,000정도로 크게하고, 온도변화에 대한 유전율의 변화가 적게한 바 있으나, 이와같은 비스무스 화합물을 포함한 유전체 세라믹 조성물은 고주파에 대한 손실이 커서 고주파 신호를 제어하는 데는 많은 문제점이 놓여 있었다.The ceramic sintered body 2 of the through-type capacitor configured as described above should have a small and large capacitance and a high dielectric constant so that the loss to the high frequency is small. To this end, as a composition of the conventional ceramic sintered body, a bismuth (Bi) compound such as bismuth titanate and zirconium bismuth is added to the composition of lithium titanate (BaTio ₃ ), thereby increasing the dielectric constant to about 2,000 and changing the dielectric constant with respect to temperature change. However, the dielectric ceramic composition including the bismuth compound has a lot of problems in controlling the high frequency signal due to the large loss to the high frequency.

본 발명은 종래의 이와같은 문제점을 해결하기 위하여 티탄산바륨(BaTio₃)에 첨가되는 기본화합물을 오산화니오비움(Nb₂O₅)과 산화마그네슘(MgO)으로 하고 여기에 산화물을 일정량 첨가함으로써 온도변화에 대한 유전율의 변화를 적게하고, 높은 유전율을 갖게하여 고주파 신호에 대한 손실을 감소시키도록 창안한 것으로 이하 본 발명에 따른 유전체 세라믹의 조성에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.In order to solve the problems of the related art, the basic compound added to barium titanate (BaTio ₃ ) is made of niobium pentoxide (Nb ₂ O ₅ ) and magnesium oxide (MgO), and temperature is changed by adding an amount of oxide thereto. In order to reduce the change in the dielectric constant for and to have a high dielectric constant to reduce the loss for a high frequency signal, the composition of the dielectric ceramic according to the present invention will be described in detail as follows.

본 발명의 유전체 세라믹은 티탄산바륨(BaTio₃)95-96mole%에 오산화니오비움(Nb₂O₅)2.8-3.6mole% 및 산화마그네슘(MgO₂)1.0-1.2mole%를 첨가하되 산화마그네슘에 대한 오산화니오비움의 mole비가 1:2. 3-1 : 3.0의 범위로 한 고용체로된 유전체 세라믹을 기본조성으로 하고. 여기에 철(Fe), 망간(Mn)의 산화물 1 : 1의 비율로 기본 성분의 합계량에 대한 0.1-0.5중량% 첨가하거나 또는 희토류 원소의 화합물을 0.1-0.5중량%첨가하여 조성한 것이다.Dielectric ceramic of the present invention is added to the barium titanate (BaTio ₃ ) 95-96mole% Niobium pentoxide (Nb ₂ O ₅ ) 2.8-3.6mole% and magnesium oxide (MgO ₂ ) 1.0-1.2mole% added to magnesium oxide The mole ratio of niobium pentoxide is 1: 2. The basic composition is a dielectric ceramic made of solid solution in the range of 3-1: 3.0. The composition is prepared by adding 0.1-0.5% by weight to the total amount of the basic components in the ratio of oxides 1: 1 of iron (Fe) and manganese (Mn), or by adding 0.1-0.5% by weight of the rare earth element compound.

이와같이 조성된 본 발명 유전체 세라믹의 구성표를 정리하면 다음과 같다.The composition table of the dielectric ceramic according to the present invention thus constructed is as follows.

이와같은 유전체 세라믹을 조성함에 있어, 티탄산바륨의 량이 너무많아 가령 99mole% 이상이 되면 세라믹의 소결온도가 1400℃정도까지 높아지게 되고, 반면 티탄산바륨의 량이 너무적어 가령 90mole%이하가 되면 유전율이 1200이하로 저하되는 단점이 발생하게 되며, 한편 오산화니오비움의 량이 너무많아 가령 6mole%정도가 되면 온도 특성 변화율이 커서 고온(30℃ 이상)에서의 유전율이 감소하게 되므로 실용성이 적어지고, 반면 오산화니오비움의 량이 너무 적어 가령 1.0mole% 정도가 되면 소결 온도가 높아지는 단점이 있게 된다.In forming such dielectric ceramics, when the amount of barium titanate is too high, for example, 99 mole% or more, the sintering temperature of the ceramic is increased to about 1400 ° C. On the other hand, when the amount of barium titanate is too small, for example, 90 mole% or less, the dielectric constant is 1200 or less. On the other hand, when the amount of niobium pentoxide is too high, for example, about 6 mole%, the rate of change of temperature characteristics is large, so that the dielectric constant at high temperature (30 ° C. or more) decreases, making practical use less, whereas niobium pentoxide If the amount is too small, such as about 1.0mole%, there is a disadvantage that the sintering temperature is increased.

또한 산화마그네슘의 량이 너무 많아 가령 5mole%이상이 되면 소결온도가 높아짐과 아울러 유전율이 저하되는 단점이 있고 반면 산화마그네슘의 량이 너무적으면 온도 특성 변화가 커지는 단점이 있게 된다.In addition, when the amount of magnesium oxide is too large, for example, 5 mol% or more, the sintering temperature is increased and the dielectric constant is decreased. On the other hand, if the amount of magnesium oxide is too small, there is a disadvantage that the temperature characteristic change is large.

이에 따라 본 발명의 유전체 세라믹 조성물을 상기한 바의 문제점을 최소로 하는 조성으로 배합된 것으로서, 티탄산바륨에 오산화니오비움과 산화마그네슘을 첨가한 기본 조성물에 철, 망간의 산화물 1 : 1의 비율로 하여 기본성분의 합계량에 대해 0.1-0.5 중량%첨가시커거나, 희토류원소의 산화물을 0.1-0.5 중량% 첨가시킴으로써 세라믹 소결체의 환원을 방지하고, 소결이 촉진되게 하며, 고주파에 대한 손실도 감소시킨 것이다. 이때 이들 부가되는 산화물의 중량% 0.5 중량%이상에서는 유전율이 저하됨과 아울러 유전손실이 크게된다.Accordingly, the dielectric ceramic composition of the present invention is formulated in a composition that minimizes the above-mentioned problems, and the ratio of iron and manganese oxides 1: 1 in the base composition of niobium pentoxide and magnesium oxide added to barium titanate. By adding 0.1-0.5% by weight or by adding 0.1-0.5% by weight of oxides of rare earth elements, the reduction of ceramic sintered body is promoted, sintering is promoted, and loss to high frequency is also reduced. . At this time, when the weight percentage of the added oxide is 0.5 wt% or more, the dielectric constant decreases and the dielectric loss increases.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 티탄산바륨에 오산화니비움와 산화마그네슘을 첨가하고 여기에 산화물을 일정량 첨가하여 유전체 세라믹을 조성함으로써 2,000이상의 높은 유전율을 유지하고, 넓은 온도변화(-50℃~+120℃)에 걸쳐 유전율의 변화가 거의 없게되며, 고주파에 대한 손실이 감소되는 효과가 있게된다.As described above, the present invention maintains a high dielectric constant of 2,000 or more by adding niobium pentoxide and magnesium oxide to barium titanate and adding a certain amount of oxide thereto to form a dielectric ceramic, and having a wide temperature change (-50 ° C. to + 120 ° C.). There is almost no change in dielectric constant over) and the effect on the loss of high frequency is reduced.

Claims

To 95-96 mole% of barium titanate (BaTio ₃ ), add 2.8-3.6 mole% of niobium pentoxide (Nb ₂ O ₅ ) and 1.0-1.2 mole% of magnesium oxide (MgO), but the ratio of niobium pentoxide to magnesium oxide is 1: 1. The basic composition of the solid-state dielectric ceracic in the range of 2.3-1: 3 is added to the base composition of 0.1-0.5% by weight of iron and manganese oxide in a ratio of 1: 1. Dielectric ceramic composition of the through-type capacitor, characterized in that the composition.

The dielectric ceramic composition of claim 1, wherein the oxide of the rare earth element is added by 0.1-0.5% by weight relative to the basic composition as an oxide added to the basic composition.